检索结果-内蒙古大学图书馆

岩土力学 2021年第7期42卷 1925-1932页

作者：曹朔喻勇汪波西南交通大学力学与工程学院四川成都610031 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室四川成都610031 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为了较好地描述圆形隧道开挖后围岩的流变特性,假设围岩本构模型为西原模型,选用Drucker-Prager屈服准则,考虑塑性区的黏性与剪胀特性,推导了圆形隧道开挖后围岩塑性区半径、应力、位移的理论解。当剪胀角ψ=0°时,这些解答转化为... 详细信息

为了较好地描述圆形隧道开挖后围岩的流变特性,假设围岩本构模型为西原模型,选用Drucker-Prager屈服准则,考虑塑性区的黏性与剪胀特性,推导了圆形隧道开挖后围岩塑性区半径、应力、位移的理论解。当剪胀角ψ=0°时,这些解答转化为体积不变假设下基于Mohr-Coulomb准则和西原模型的黏弹-黏塑性解。通过具体算例,分析了剪胀角对塑性区半径、洞壁位移和应力场的影响。将黏弹-黏塑性位移解和黏弹-塑性位移解进行了对比分析。结果表明:围岩达到稳态之前,剪胀角对应力场和塑性区半径影响较小,对洞壁位移影响较大。稳态围岩的应力场和塑性区半径与剪胀角取值无关。稳态围岩洞壁位移随着剪胀角的增大有较为明显的增加。塑性区的黏性特性对围岩的稳态应力没有影响,对围岩的稳态洞壁位移有较大的影响。剪胀角较大时,应考虑塑性区的黏性,否则会低估稳态围岩洞壁位移。研究结果对实际工程有一定的参考价值。

关键词：黏弹-黏塑性西原模型剪胀 Drucker-Prager屈服准则理论解

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复合材料增强管线钢管改进设计方法及相关规范分析

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应用力学学报 2021年第6期38卷 2314-2320页

作者：王言聿成志强张豫陆剑锋谢裕喜西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031 四川德源石油天然气工程有限公司成都610041

为了提高复合材料增强管线钢管(CRLP)设计的承载安全性,提出了承载系数的概念,不仅能够体现复合材料层和衬管的承载裕量,而且能够反映两者的载荷分担比例。分析了CRLP预应力处理的加载历程,建立起复合材料层承载系数、衬管承载系数和预... 详细信息

为了提高复合材料增强管线钢管(CRLP)设计的承载安全性,提出了承载系数的概念,不仅能够体现复合材料层和衬管的承载裕量,而且能够反映两者的载荷分担比例。分析了CRLP预应力处理的加载历程,建立起复合材料层承载系数、衬管承载系数和预应力处理压力三者的关系。采用图示方法,直观分析了复合材料层承载系数对预应力处理压力取值范围的影响,以及预应力处理压力对衬管承载系数的影响。提出了优先保证复合材料层安全承载的改进方法,使得复合材料层的实际承载系数与设计承载系数一致,不随其厚度变化。

关键词： CRLP 最大许用操作压力承载系数预应力处理应变协调性

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Winkler地基上矩形薄板的振动响应分析

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噪声与振动控制 2021年第6期41卷 19-23页

作者：郑双星高芳清丁凯文西南交通大学力学与工程学院成都610031 西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031

提出一种统一、有效的数值方法分析Winkler地基上矩形薄板的振动响应问题。采用Winkler地基模型,用横向弹簧和扭转弹簧的组合表示矩形薄板边界,用改进的傅里叶级数形式表示横向位移函数,用瑞利-里兹方法推导出拉格朗日函数的振动响应矩... 详细信息

提出一种统一、有效的数值方法分析Winkler地基上矩形薄板的振动响应问题。采用Winkler地基模型,用横向弹簧和扭转弹簧的组合表示矩形薄板边界,用改进的傅里叶级数形式表示横向位移函数,用瑞利-里兹方法推导出拉格朗日函数的振动响应矩阵。通过计算Winkler地基上矩形薄板的振动响应并将之与有限元法结果相比较,验证了该方法的正确性和有效性。进一步探究了不同激励点、不同响应点处共振峰值数目的变化。

关键词：振动与波 Winkler地基改进傅里叶级数矩形薄板振动响应

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两种典型地铁受电弓关键部位疲劳失效评价与研究

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铁道车辆 2023年第6期61卷 159-165页

作者：武闯范晨光郭春艳代成栋徐剑锋西南交通大学力学与航空航天学院四川成都610031 西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室四川成都610031 西南交通大学电气工程学院四川成都610031

地铁受电弓在服役条件下承受着复杂的交变应力作用,容易产生疲劳失效,因此有必要对受电弓部件进行疲劳寿命评价。文章通过对两种典型受电弓进行动态应力测试,得到ATO工况下应力时程曲线,实测结果发现当接触网导线高度突变时,某些测点的... 详细信息

地铁受电弓在服役条件下承受着复杂的交变应力作用,容易产生疲劳失效,因此有必要对受电弓部件进行疲劳寿命评价。文章通过对两种典型受电弓进行动态应力测试,得到ATO工况下应力时程曲线,实测结果发现当接触网导线高度突变时,某些测点的应力会出现相应的突变,然后回归小幅振荡。文章首先采用雨流计数法对应力时程数据进行循环计数统计,然后用Goodman模型考虑载荷谱中平均应力的影响,并结合材料的外推P-S-N曲线及Miner法则对受电弓部件进行寿命预测。结果显示,A型受电弓的上下臂杆连接部位以及B型受电弓的上框架部位疲劳寿命相对较短,应考虑构件结构改进以提高寿命。

关键词：地铁受电弓导线高度动应力测试雨流计数法载荷谱 Miner线性累积损伤理论

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船舶横摇系统的多稳态动力学及其控制

船舶横摇系统的多稳态动力学及其控制

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中国力学大会-2021+1

作者：赵文浩张文李高磊乐源西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室

考虑一类非线性船舶横摇动力学模型,采用数值方法求解其运动微分方程,通过分岔图、相轨线图和吸引域揭示了系统的多稳态动力学。利用间歇控制方法,实现系统在不同的稳态之间切换。进一步考虑间歇控制力的强度,研究约束控制力对控制效果... 详细信息

考虑一类非线性船舶横摇动力学模型,采用数值方法求解其运动微分方程,通过分岔图、相轨线图和吸引域揭示了系统的多稳态动力学。利用间歇控制方法,实现系统在不同的稳态之间切换。进一步考虑间歇控制力的强度,研究约束控制力对控制效果的影响。含约束的间歇控制方法,在限制了最大控制信号的情况下,先将当前系统的轨迹控制到一个暂态的轨迹上,再通过间歇控制进行不断的调整,使其最终稳定到期望周期解的轨迹上。数值研究结果表明:含约束的间歇性控制方法的整个控制过程相对平缓,同时又可以控制单次输入信号的强度大小,更适用于实际的多稳态动力系统。

关键词：船舶横摇系统多稳态动力学吸引域间歇控制方法

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金属玻璃基复合材料的变形行为及本构关系研究综述

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力学学报 2020年第2期52卷 318-332页

作者：张娟康国政饶威西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031 中国科学院力学研究所北京100190

金属玻璃及其复合材料因其优良的力学性能而具有良好的应用前景,相关研究方兴未艾.本文主要总结国内外的研究成果并结合本课题组的最新研究工作,针对块体金属玻璃基复合材料的变形行为、增韧机理和本构关系研究现状进行较为全面的综述.... 详细信息

金属玻璃及其复合材料因其优良的力学性能而具有良好的应用前景,相关研究方兴未艾.本文主要总结国内外的研究成果并结合本课题组的最新研究工作,针对块体金属玻璃基复合材料的变形行为、增韧机理和本构关系研究现状进行较为全面的综述.首先,对近几十年来在块体金属玻璃基体材料的变形行为与失效机理以及本构关系研究方面的丰硕成果进行简要回顾.其次,从实验研究和数值模拟两方面,重点对金属玻璃基复合材料的变形行为与失效机理研究成果进行介绍,总结了金属玻璃基复合材料的塑性变形、增韧机理及影响因素.然后,对金属玻璃基复合材料的本构关系研究最新进展进行评述,重点介绍了均匀化方法在该领域的应用.作为代表,较为详细地介绍了作者新近提出的一个二次均匀化的方法,并在此基础上,结合纳米孔洞作为自变量的失效判据而建立了本构模型,该模型对金属玻璃基复合材料的变形和失效行为进行了合理预测.最后,对该领域的研究现状进行简单的总结,并对未来的研究问题进行展望.

关键词：金属玻璃基复合材料变形行为增韧机制失效机理本构关系

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基于能量密度等效的超弹性压入模型与双压试验方法

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力学学报 2020年第3期52卷 787-796页

作者：张希润蔡力勋陈辉西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031 长沙理工大学土木与工程学院长沙410114

针对超弹性材料压入问题,本文基于能量密度中值等效原理,提出了描述球、平面、锥3类压头独立压入下载荷、深度、压头几何尺寸和Mooney-Rivlin本构关系参数之间关系的半解析超弹性压入模型(semi-theoretical hyperelastic-material inden... 详细信息

针对超弹性材料压入问题,本文基于能量密度中值等效原理,提出了描述球、平面、锥3类压头独立压入下载荷、深度、压头几何尺寸和Mooney-Rivlin本构关系参数之间关系的半解析超弹性压入模型(semi-theoretical hyperelastic-material indentation model,SHIM),进而提出了球、平面、锥压入组合的双压试验方法(indentation method due to dual indenters,IMDI).正向验证表明,基于系列超弹性材料的本构关系参数,由SHIM分别预测的球、平面、锥3类压入下的载荷-位移曲线与有限元分析(finite element analysis,FEA)结果之间密切吻合;反向验证表明,基于系列超弹性材料的FEA条件本构关系下3类压入的载荷-位移曲线,由双压试验方法预测的Mooney-Rivlin本构关系与FEA条件本构关系密切吻合.针对3种超弹性橡胶,完成了球、平面、锥压入试验,应用双压试验方法获得的3组Mooney-Rivlin本构关系均与单轴拉伸试验结果吻合良好.

关键词：超弹性材料能量密度等效半解析压入试验本构关系试验方法

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管道体积型缺陷复合材料补强的试验模拟研究

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应用力学学报 2020年第5期37卷 1876-1881,I0002,I0003页

作者：王言聿成志强郑策西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031 中国石油西气东输管道公司广州510665

为分析管道体积型缺陷屈服前后复合材料缠绕层分担载荷的差异,在材质为X60钢、外径为508mm、壁厚为8.7mm的管件上预制深厚比约为70%的体积型缺陷,并进行低压水压试验,分析缺陷及完整管壁在弹性阶段的应力分布特点。采用玻璃纤维复合材... 详细信息

为分析管道体积型缺陷屈服前后复合材料缠绕层分担载荷的差异,在材质为X60钢、外径为508mm、壁厚为8.7mm的管件上预制深厚比约为70%的体积型缺陷,并进行低压水压试验,分析缺陷及完整管壁在弹性阶段的应力分布特点。采用玻璃纤维复合材料补强管道缺陷再次进行试验,分析试验压力上升时,管道缺陷发生塑性变形的水压值及应变响应趋势;采用水压试验结果验证有限元模型的准确性后,应用数值模拟分析管件缺陷屈服前后复合材料作用的差异。研究表明:对含体积型缺陷的管道,缺陷区域在内压作用下形成局部弯矩;复合材料缠绕层可以有效抑制这一弯矩,使弹性阶段局部弯矩的最大降幅超过50%,提高了缺陷发生屈服的压力;缺陷区域屈服之后,复合材料缠绕层分担环向载荷,对缺陷管壁的局部鼓胀具有约束作用,使补强管道沿剩余壁厚的应力分布不均匀度降低,约为未补强管道的一半,提高了管道的承载能力。

关键词：纤维增强复合材料补强机理水压试验有限元方法局部弯矩

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一种改进的CRLP最大许用操作压力设计方法

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油气储运 2021年第2期40卷 215-221,227页

作者：王言聿郭旭成志强西南交通大学力学与工程学院·应用力学与结构安全四川省重点实验室四川省成都市610000 国家管网集团北方管道公司管道科技研究中心

与传统管线钢管相比,复合材料增强管线钢管(CompositeReinforcedLinePipe,CRLP)具有承压能力高和质量轻等优势,但对其压力设计的研究尚不充分。CSAZ662-2015《油气管道系统》和GB/T35185—2017《石油天然气工业用复合材料增强管线钢管... 详细信息

与传统管线钢管相比,复合材料增强管线钢管(CompositeReinforcedLinePipe,CRLP)具有承压能力高和质量轻等优势,但对其压力设计的研究尚不充分。CSAZ662-2015《油气管道系统》和GB/T35185—2017《石油天然气工业用复合材料增强管线钢管》中最大许用操作压力的设计思路不同,且设计结果差别较大。针对此问题,基于组合薄壁圆筒模型对承压CRLP进行分析,对最大许用操作压力下材料的名义许用应力和真实许用应力进行了区分,进而导出真实许用应力的显式表达形式,并以此作为设计安全裕度的评价指标。分析表明:现有规范和标准中的设计公式均无法保证管线钢和复合材料的真实许用应力为常量,对应两种设计方法,各组分材料的真实许用应力均随CRLP规格差异而发生变化,并且随着试压/预应力处理的历程而改变。基于上述分析和CRLP极限状态下的承载特征,提出一种改进的压力设计方法。新方法优先保证复合材料的真实许用应力为常量,并可由设计系数直接确定;在最大许用操作压力的计算中,考虑了加载历程的影响,物理意义明确。算例表明,其设计安全裕度较现有方法更为合理,对于CRLP压力设计的改进有参考价值。

关键词：复合材料增强管线钢管最大许用操作压力设计安全裕度真实许用应力

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基于等效能量原理的延性材料J(δ)阻力曲线测试新方法研究

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工程力学 2020年第10期37卷 7-16页

作者：彭云强蔡力勋韦利明中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999 西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室四川成都610031

基于等效能量原理获取的I型裂纹试样弹塑性载荷-位移关系和J积分-载荷关系半解析统一表达式,借助半解析法实现了对多种裂纹试样J阻力曲线的有效测试;采用该方法,还可很容易实现C型外缺口压缩(C-shaped outside edge-notched compression... 详细信息

基于等效能量原理获取的I型裂纹试样弹塑性载荷-位移关系和J积分-载荷关系半解析统一表达式,借助半解析法实现了对多种裂纹试样J阻力曲线的有效测试;采用该方法,还可很容易实现C型外缺口压缩(C-shaped outside edge-notched compression,COEC)小试样的高温J阻力曲线测试。此外,借助半解析公式确定的锐裂纹试样的实时裂纹扩展长度,亦可实现延性材料的裂尖张开位移(Crack tip opening displacement,CTOD,δ)阻力曲线测试。

关键词：等效能量原理延性材料 I型裂纹半解析阻力曲线

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